В лабораторния етап на формулирането на нов материал много инженери често се взират безпомощно в бучката въглеродни нанотръби на дъното на чашата, която просто не може да бъде отворена. Въпреки че въглеродните нанотръби имат непобедима електрическа и топлопроводимост, тяхната упоритост да „отказват да се разпръснат“ е обезсърчила много компании. За да се реши този проблем, на пазара бяха въведени проводяща паста и мастербач от въглеродни нанотръби. И така, какво точно представляват проводящата паста и мастербач от въглеродни нанотръби? Като предприятие за приложения, трябва ли да купуваме готови-продукти директно или да купуваме чист прах и да го разпръснем сами?
1. Болките на праха от първични въглеродни нанотръби: Защо е необходима „пред-дисперсия“?
Прахът от първични въглеродни нанотръби е силно склонен към агломерация поради изключително силните сили на Ван дер Ваалс. Директната употреба води до затруднения при разпръскване и нестабилна производителност, така че индустриите надолу по веригата обикновено не приемат директното използване на чист прах.
Прясно произведеният прах от въглеродни нанотръби е в силно агломерирано състояние на микроскопично ниво. По време на употреба е необходимо смилане, за да се счупят отделните въглеродни нанотръби, за да се отворят агломератите. Съществува и електростатично взаимодействие между въглеродни нанотръби, което причинява значителен феномен на отскачане на вискозитета при направата на проводяща паста, което води до дисперсионни затруднения по време на смесване на каша от литиева батерия.
Често срещаното при клиентите надолу по веригата, получаващи CNT прах, е: "Как да използваме тези неща?" - изискващи високо-оборудване за дисперсия на енергия или водещи до нестабилни ефекти на дисперсия. Поради това индустрията е разработила две „предварително-диспергирани“ продуктови форми: проводяща паста и проводима мастербач.
2. Проводима паста от въглеродни нанотръби: течно, „готово-за-използване“ решение
Проводимата паста от въглеродни нанотръби е течен продукт, в който CNT са предварително-диспергирани в разтворители като NMP или вода, със съдържание на твърдо вещество обикновено от 5%-6,25%. Клиентите надолу по веригата могат директно да го използват извън контейнера за покритие на електрод на литиева батерия.
Основната характеристика на пастата е „удобството“: „Това е проводяща течност, получена чрез диспергиране на CNTs в електронен -клас NMP разтвор с помощта на уникален дисперсионен процес и специализирано дисперсионно оборудване. Пастата има висока стабилност, добра течливост, лесна е за съхранение и използване и има добра съвместимост с анодни и катодни материали на литиевата батерия.“
Типични параметри на пастата:
| Параметър | Типична стойност |
|---|---|
| Общо твърдо съдържание | 6.25% |
| Съдържание на CNT | 5% |
| Съдържание на диспергиращи средства | 1.25% |
| Влага | По-малко или равно на 1500 ppm |
| Вискозитет | По-малко или равно на 20000 mPa·s |
| финост | По-малко или равно на 20 μm |
Сценарии на приложение:Пастата се използва главно в областта на литиевите батерии. Препоръчителните добавени количества за различни катодни материали са както следва:
LCO (литиев кобалтов оксид):0,7%-1,0% (тип с висока мощност) / 2,0%-3,0% (тип с висока мощност)
NCM (троичен):0,7%-1,0% (високенергиен тип) / 1,5%-2,0% (високоенергиен тип)
LMO (литиев манганов оксид):0,8%-1,2% (високенергиен тип) / 1,5%-2,0% (високоенергиен тип)
3. Проводима мастербач от въглеродни нанотръби: твърд разтвор, готов за-за-смесване
Проводимият мастербач от въглеродни нанотръби е гранулиран продукт, в който CNT са предварително-диспергирани в термопластични смоли, със съдържание на CNT обикновено от 10%-25%. Клиентите надолу по веригата го смесват с пластмаси в съотношение и след това шприцоват или екструдират, за да получат проводими пластмасови продукти.
Дефиницията на мастербач е: „Функционалната мастербач от въглеродни нанотръби е функционална мастербач с високо съдържание на CNT, направена чрез предварително-диспергиране на CNT в полимерни смоли. Обикновено се произвежда чрез цялостно смесване на CNT с разтопени термопластични полимери и след това охлаждане и пелетизиране.“
Типични мастербач продукти:
| Основен материал | Съдържание на CNT | Устойчивост на пелети | Характеристики |
|---|---|---|---|
| PC (поликарбонат) | 15% | По-малко или равно на 30Ω | Използва се за електронни опаковки |
| PA66 (найлон 66) | 15% | По-малко или равно на 30Ω | Използва се за автомобилни горивни линии |
| PP (полипропилен) | 20% | По-малко или равно на 30Ω | Общ анти{0}}статичен |
| PA12 (найлон 12) | 15% | По-малко или равно на 30Ω | Специализиран за горивопроводи |
Основни предимства на мастербач:
Използването на функционален мастербач от въглеродни нанотръби избягва генерирането на големи количества прах по време на производството, което благоприятства здравето на персонала и защитата на околната среда.
Когато материалите се рециклират и използват повторно, електропроводимостта остава почти непроменена.
Процесът на смесване на мастербач е прост, чист и лесен за работа.
Проводимият мастербач от въглеродни нанотръби, разработен и произведен от Tanfeng New Material, се произвежда главно чрез предварително-диспергиране на CNT в пластмасови субстрати, за да се създаде лесен-за-диспергиране на високо-пълнещ мастербач. Когато се използва, той се смесва с пластмаса в подходящо съотношение и се обработва чрез проста пластмасова обработка, за да се придаде отлична електропроводимост на пластмасата.
4. Паста срещу Masterbatch срещу дисперсия сами: Една таблица, за да разберете как да изберете
Изборът на паста, мастербач или дисперсия зависи от вашия сценарий на приложение и възможностите на процеса.
| Сравнително измерение | Проводима паста от въглеродни нанотръби | Проводима мастербач от въглеродни нанотръби | Купувайте пудра и се разпръсквайте |
|---|---|---|---|
| Продуктова форма | Течност (съдържа NMP/вода) | Твърди гранули | Сух прах |
| Основно приложение | Покритие на електрод на литиева батерия | Пластмасово шприцване/екструзия | Различни (изисква собствено оборудване) |
| Метод на използване | Готов за употреба извън контейнера, директно добавен към системата за тор | Смесен с пластмаси в пропорция, след което обработен | Изисква висока{0}}енергийна дисперсия като ултразвукова обработка/смилане с топка |
| Техническа бариера | ниско | ниско | високо |
| Транспортни разходи | Висок (съдържа голямо количество разтворител) | ниско | Най-нисък |
| Срок на съхранение | Ограничен (3-6 месеца) | Дългосрочен-срочен план | Дългосрочен-срочен план |
| Риск от прах | Няма | Няма | да |
| Препоръчани потребители | Фабрики за литиеви батерии | Фабрики за пластмасови изделия | Предприятия с дисперсионна техника и технология |
Предизвикателството да "разпръснеш себе си":Проводимата паста от въглеродни нанотръби също има технически бариери, отразени главно в изследванията и натрупването на технология за дисперсия на наноматериали, с високи изисквания за консистенция на пастата и контрол на качеството. Освен ако нямате професионално оборудване за разпръскване и опитен технически екип, само-разпръскването не се препоръчва.
5. Нов материал Shandong Tanfeng: Професионален доставчик на CNT проводима паста, Masterbatch и прах
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. самостоятелно-разработва и произвежда проводяща паста от въглеродни нанотръби, проводима мастербач и CNT прах с висока-чистота. Със своята база данни с дълбоки формули и нежни процеси на пред-диспергиране, той може да осигури пасти от въглеродни нанотръби и мастербачи, покриващи всички системи, спестявайки на клиентите неприятностите на „самите дисперсии“ и служейки като мощен производител на източници, който помага на предприятията да преминат прага на приложение.
Изправен пред разнообразните нужди на различни индустрии за дисперсия на въглеродни нанотръби, Shandong Tanfeng New Material демонстрира силни възможности за персонализиране на източника:
Пълно покритие на системите за паста, без утаяване:За индустриите за литиеви батерии и покрития Tanfeng New Material осигурява проводими пасти за въглеродни нанотръби-на базата на NMP-, на-вода-и различни разтворители-. Използвайки самостоятелно-разработени повърхностни модификатори, комбинирани с ниско-енергийни-процеси на срязване, пастата не гарантира твърда седиментация след повече от 90 дни престой, с метални примеси, контролирани в рамките на 50 ppm, готова за директно нанасяне.
Персонализирана мастербач, специализирана за пластмасова модификация:За пластмасовата и каучуковата промишленост Shandong Tanfeng може да персонализира специализирани мастърбачи от въглеродни нанотръби въз основа на типа матрична смола на клиента (като PC, PA, PP, PE и др.). Чрез специален двушнеков процес на пелетизиране, той осигурява висока дисперсия на въглеродни тръби, като същевременно максимизира оригиналните механични свойства на полимерните материали, позволявайки на клиентите просто да добавят пропорционално, за да постигнат желания анти{3}}статичен или проводим ефект.
Елиминира проучването, намалява разходите и повишава ефективността:Купуването на паста или мастербач на Tanfeng New Material означава закупуване на неговите дългогодишни патенти за дисперсионни процеси. Предприятията вече не трябва да плащат ненужни такси за обучение, за да намерят правилното съотношение на диспергатор и скорост на срязване, и могат директно да съсредоточат усилията си върху подобряване на производителността на крайния продукт.
Резюме: паста, мастербач или дисперсия сами – как да изберете?
| Вашата ситуация | Препоръчителен избор | Основна причина |
|---|---|---|
| Вие сте фабрика за литиеви батерии, която се нуждае от покритие на електроди | ✅ Купете проводима паста | Готово за използване извън контейнера, индустриално стандартно решение |
| Вие сте фабрика за пластмасови продукти, която се нуждае от анти{0}}статични/проводими свойства | ✅ Купете проводима мастербач | Директно смесване и шприцоване, просто и удобно |
| Разполагате с професионална дисперсионна техника и екип | ⚠️ Купете пудра и се разпръснете | Разходите могат да се контролират, но техническата бариера е висока |
| Искате удобство, стабилност и бързо стартиране на производството | ✅ Купете паста или мастербач | Елиминира етапа на процеса на диспергиране |
Проводимата паста от въглеродни нанотръби и мастербач по същество са производителят на източника, който премахва препятствието на „дисперсията“ вместо вас, като и двете са предназначени за клиенти надолу по веригата да „използват директно“ - паста за фабрики за литиеви батерии за покритие, мастербач за пластмасови фабрики за леене под налягане. Освен ако нямате професионални възможности за диспергиране, само-разпръскването на прах не се препоръчва. За съвременните производствени предприятия, които се стремят към ефективност, добив и контрол на разходите, директното използване на предварително-разпръснати продукти е много по-рентабилно, отколкото закупуването на чист прах и сами да се борите с него. Като професионален производител на въглеродни нанотръби, Shandong Tanfeng New Material се ангажира да ви предостави изключително стабилни, лесни-за-работа паста и мастербачи на едно-решение, което наистина прави наноматериалите от най-високо ниво-ускорител за надграждане на вашия продукт.